當(dāng)前位置:首頁(yè) > 電源 > 功率器件
[導(dǎo)讀]在大屏幕直視型平板顯示器中,需要高達(dá)200V的電壓來(lái)對(duì)等離子體(PDP)進(jìn)行電離、提取電子(FED)和旋轉(zhuǎn)或激勵(lì)微粒(EL),以及抵消因?yàn)樾须娮瓒a(chǎn)生的寄生阻抗和電感某些應(yīng)用,如等離子顯示器中的行驅(qū)動(dòng)器,還需要高達(dá)3A的

在大屏幕直視型平板顯示器中,需要高達(dá)200V的電壓來(lái)對(duì)等離子體(PDP)進(jìn)行電離、提取電子(FED)和旋轉(zhuǎn)或激勵(lì)微粒(EL),以及抵消因?yàn)樾须娮瓒a(chǎn)生的寄生阻抗和電感某些應(yīng)用,如等離子顯示器中的行驅(qū)動(dòng)器,還需要高達(dá)3A的電流,如此高的電流會(huì)導(dǎo)致很高的電阻損耗以及過(guò)多的功耗 

    這些損失主要是因?yàn)檩敵鲵?qū)動(dòng)器晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)的電阻(Ron)造成,當(dāng)最大處理電壓增加時(shí)該損耗增加為降低Ron,設(shè)計(jì)師要么增加輸出器件的尺寸,要么對(duì)輸出器件進(jìn)行過(guò)驅(qū)動(dòng),然而隨著光刻工藝尺寸的減小,實(shí)現(xiàn)會(huì)變得更加困難也可以用絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)來(lái)減少大電流下的等效Ron 

    除了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器輸出級(jí)的電流/電壓性能,IC設(shè)計(jì)師需要使寄生電流損耗最小寄生電流是因?yàn)檗D(zhuǎn)移電流從應(yīng)用側(cè)流過(guò)器件而產(chǎn)生的該電流流過(guò)內(nèi)部體二極管,流到高電壓電源或從地流出,并導(dǎo)致器件產(chǎn)生額外的功耗設(shè)計(jì)師需要確保盡量少的電流分別注入或轉(zhuǎn)移到襯底,或從電源輸出,以避免驅(qū)動(dòng)器的損壞(閉鎖) 

    最后一點(diǎn)值得注意的是,由顯示IC實(shí)現(xiàn)的邏輯功能越來(lái)越重要,每個(gè)驅(qū)動(dòng)器芯片輸出的不斷增加需要邏輯部分的更高邏輯密度和速度所有的大屏幕直視顯示器驅(qū)動(dòng)器在輸入端內(nèi)置控制電路,大多數(shù)這些芯片還在輸出級(jí)集成轉(zhuǎn)換器因此,需要能實(shí)現(xiàn)更有效集成的制造工藝,使得大電壓、大電流級(jí)與復(fù)雜的低電壓控制電路在同一個(gè)芯片上共存 

    電氣因素、寄生效應(yīng)和控制邏輯三個(gè)主要因素的組合影響制造工藝的選擇設(shè)計(jì)師正在努力尋找當(dāng)前的制造工藝在優(yōu)勢(shì)和局限性上的最佳平衡:高壓CMOS(HV-CMOS)、雙極CMOS-DMOS(BCD)以及絕緣硅(SOI)技術(shù) 

    HV-CMOS是一種標(biāo)準(zhǔn)的MOS工藝,具有用于高壓器件的擴(kuò)展漏極Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)是來(lái)自意法半導(dǎo)體公司的專有工藝技術(shù),是雙極工藝、CMOS工藝和擴(kuò)散MOS(DMOS)技術(shù)的結(jié)合在CMOS和BCD工藝中,組件通過(guò)反向偏置二極管進(jìn)行電氣隔離,其硅面積與晶體管工作電壓成正比這稱為結(jié)隔離 

    HV-CMOS在表面?zhèn)鲗?dǎo)電流,因此需要額外的硅面積來(lái)實(shí)現(xiàn)漏極和源極觸點(diǎn),BCD使用垂直MOS晶體管,具有部分內(nèi)埋入的漏極電極,電流在晶體管內(nèi)流動(dòng)對(duì)于功率要求高的應(yīng)用來(lái)說(shuō),采用BCD工藝的雙極器件可以產(chǎn)生最高的電流密度 

    盡管存在寄生效應(yīng),BCD器件可以設(shè)計(jì)為工作在寄生器件被觸發(fā)的條件外,即使在最壞情況下,寄生晶體管的增益也被顯著地降低對(duì)于指定的器件大小,與采用傳統(tǒng)的高電壓CMOS工藝的厚氧化物上的PMOS相比,下沉層和埋入層的DMOS結(jié)構(gòu)提供高得多的抗閉鎖性能DMOS消除了采用高電壓CMOS工藝的高增益寄生晶體管的問(wèn)題,因此對(duì)于給定的電流值提供了更穩(wěn)定、更小的解決方案 

    SOI采用了電介質(zhì)隔離的原理,其中的器件被絕緣的二氧化硅(SiO2)隔離與結(jié)隔離相比,在SOI中的絕緣面積實(shí)際上與工作電壓無(wú)關(guān),在采用相同的光刻工藝條件下不影響總的硅片尺寸氧化物隔離層避免了電流漏入到襯底,或者從電源轉(zhuǎn)移,并且寄生電容大大地降低,從而產(chǎn)生較低的功耗和更快的工作頻率SOI方法提供非常優(yōu)越的功率管理、更快的開(kāi)關(guān)頻率,以及集成IGBT器件的選項(xiàng),這對(duì)于采用結(jié)隔離工藝來(lái)說(shuō)是不可能的然而,這些好處需要平衡考慮因?yàn)樵赟OI結(jié)構(gòu)頂部額外的硅片層帶來(lái)的附加成本 

    對(duì)于當(dāng)今的大尺寸顯示器來(lái)說(shuō),高電壓CMOS似乎在更低的電壓和電流級(jí)別找到用武之地(見(jiàn)圖1)

 

                                         圖1:不同的工藝在電流和電壓方面的折衷

    在需要大電流的40到100V之間的電壓范圍,ST公司專有的BCD技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高集成度、高電壓和低成本的最佳折衷然而,隨著驅(qū)動(dòng)器輸出數(shù)量的不斷增加(最高達(dá)256個(gè)輸出),寄生效應(yīng)會(huì)相應(yīng)地成倍數(shù)增加,導(dǎo)致功耗增加 

    對(duì)于電壓高于100V的高密度應(yīng)用,需要在標(biāo)準(zhǔn)BCD工藝中包含SOI特性,以在不犧牲集成密度和抑制IC結(jié)構(gòu)中的寄生單元的條件下承受高的電壓通過(guò)將硅層與襯底隔離,SOI減少了在開(kāi)關(guān)操作中晶體管需要移動(dòng)的電荷數(shù)量,增加了開(kāi)關(guān)速度,相對(duì)于CMOS工藝芯片減少了開(kāi)關(guān)能量 

    ST的工藝工程師最近開(kāi)發(fā)了0.32um尺寸的帶SOI特性的BCD工藝(BCD6-SOI),其目標(biāo)應(yīng)用包括90~190V,能保持高于1.4A的電流以及適合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)功能該工藝能有助于降低顯示器驅(qū)動(dòng)器的高電壓輸出級(jí)的尺寸,以及能嵌入新的驅(qū)動(dòng)協(xié)議,例如RSDS(小擺幅差分信號(hào)),并最終通過(guò)集成能量恢復(fù)控制(ERC)優(yōu)化功耗

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車(chē)的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車(chē)技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車(chē)工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車(chē)。 SODA V工具的開(kāi)發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車(chē) 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開(kāi)幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉